современных ТСОИ в качестве физических носителей информации используются электрические сигналы двух видов - непрерывные (аналоговые) и дискретные (цифровые). Причем зачастую при обработке информации осуществляются множественные преобразования сигналов из одного вида в другой, в частности, при изменении носителя информации или вида обрабатываемой информации. Процедура смены вида сигнала (перекодировки) должна обязательно учитывать выполнение внутрисистемных правил, обеспечивающих однозначное соответствие между входной и выходной функцией. В случае непрерывного входного сигнала чаще всего первой процедурой изменения типа сигнала является его дискретизация Мамлеев Р.Р. Обеспечение защиты информации при использовании технических систем обработки: Учебное пособие. - Уфа: УЮИ МВД РФ, 2003..Преобразование непрерывных сообщений в цифровые получило название аналогово-цифровое преобразование (АЦП), справедливо и обратное преобразование ЦАП. Таким образом, любое сообщение может быть представлено в цифровой форме. В общем случае процесс преобразования информации в форму, отличной от исходной, называется кодированием (формализацией информации). При формализации устраняется избыточность информации, которая имела бы место при использовании естественных языков Мальков В.И., Мартынов Ю.М. Информация и связь в системах управления. - М.: Московский рабочий, 1973.. Особенно наглядно функции формализации проявляются в процессе взаимодействия человека с техническими средствами коммуникации.Так, например, обратив внимание на особенности процессов обмена информацией между человеком и различными компонентами системы телефонной связи, реализующих информационный процесс передачи речевого сообщения, видно, что компоненты информационной системы (1-8) связаны между собой кодерами сообщения (10, 12, 14), формализующими различные формы информации (9, 11, 13, 15) в соответствии с особенностями различных каналов связи (2-3-4, 4-5-6, 6-7-8) (см. рис. 1).|
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | человек | ТЛФ | линия связи | АТС 1 | тракт связи | АТС 2 | линия связи | ТЛФ | | звук | микрофон | электрические колебания | АЦП | цифровые данные | ЦАП | электрические колебания | | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | | |
Рис. 1. Пример организации информационной системы передачи речиНа примере телефонного канала связи просто обосновать еще несколько терминов, зачастую воспринимаемых как синонимы - линия и канал связи.Линия (тракт) связи - совокупность технических средств, которые используются для обеспечения распространения сигналов в нужном направлении. Как правило, в линию связи, кроме среды распространения, входят сигналообразующие устройства, коммутационные элементы, усилители и переходники, а также системы защиты линий от влияния помех распространению сигнала.Канал связи - совокупность линий связи, приемного и передающего оборудования, предназначенных для обмена информационными сообщениями.Правила, нормы и стандарты взаимодействия различных компонентов информационной системы объединены понятием интерфейс.Интерфейсом называется совокупность технических средств и правил взаимодействия, обеспечивающих информационное взаимодействие между компонентами информационной системы. Правила обмена, характерные для организации отдельного интерфейса связи, носят название «протокола» связи.Процессы преобразования исходных данных по заданному алгоритму (последовательности арифметических и логических операций, которые надо произвести над исходными данными и промежуточными результатами для получения требуемого результата) можно автоматизировать, если иметь программу действий, где и какие следует произвести операции, в каком порядке и над какими словами.Описание алгоритма, предназначенного для управления процессом обработки формализованных данных, называется программой. Для организации полного цикла программной обработки данных в состав цифровой вычислительной системы входят следующие основные устройства Каган Б.М. Электронные вычислительные машины и системы. - М.: Энергоатомиздат, 1985.: арифметическо-логическое устройство, память, устройство управления, устройства ввода данных в машину и вывода из нее результатов расчета. Такая организация вычислительного устройства получила название ЭВМ.С начала 1990-х годов термин ЭВМ вытеснил термин «компьютер», который в свое время (в 1960-х годах) заменил понятие «цифровая вычислительная машина» (ЦВМ). Все эти три термина в русском языке считаются равнозначными. Слово «компьютер» является транскрипцией английского слова computer, что означает вычислитель.Компьютер Английское понятие «computer» гораздо шире, чем понятие «компьютер» в русском языке. В английском языке компьютером называют любое устройство, способное производить математические расчеты, вплоть до логарифмической линейки. В связи с чем для обозначения того, что мы понимаем под словом компьютер, в англо-говорящих странах употребляют «personal computer». представляет собой программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами Computing & Multimedia. Словарь. - М.: Внешсигма, 1996..Основным формальным отличием компьютера от классического термина ЭВМ является наличие объединенного компонента процессора, состоящего из арифметическо-логического устройства (АЛУ) и устройства управления (УУ).Та часть процессора, которая выполняет команды, называется АЛУ, а другая его часть, выполняющая функции управления устройствами, называется УУ. Обычно эти два устройства выделяются чисто условно, конструктивно они не разделены.В составе современных процессоров имеется ряд специализированных дополнительных ячеек памяти (встроенная кэш-память), называемых регистрами. Регистр выполняет функцию кратковременного хранения числа или команды. Над содержимым некоторых регистров специальные электронные схемы могут выполнять некоторые манипуляции. Например, «вырезать» отдельные части команды для последующего их использования или выполнять определенные арифметические операции над числами.Основными функциями процессора являются обработка данных по заданной программе путем выполнения арифметических и логических операций и программное управление работой устройств компьютера.Программа, фактически управляющая процессором - это последовательность двоичных чисел (единиц и нулей). Такой тип программ иногда называют машинным (объектным) кодом, что отличает его от программ, записанных программистом на языке высокого уровня (исходными кодами). Поэтому для преобразования исходных кодов в машинные требуются специальные программы - трансляторы Фолкберри Л.М. Справочное пособие по ремонту электрических и электронных схем. - М.: Энергоатомиздат, 1989..Транслятор (англ. translator - переводчик) - это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются.Компилятор (англ. compiler - составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.Интерпретатор (англ. interpreter - истолкователь, устный переводчик) каждый раз переводит и выполняет программу строка за строкой, поэтому откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять.В настоящее время все программы, работающие на компьютере, можно условно разделить на три категории:1) прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователю работ;2) системные программы, выполняющие базовые операции загрузки, преобразования и выгрузки машинных кодов в процессор, обеспечивающие такие функции как, например:- управление ресурсами компьютера;- передача управления прикладным задачам;- создание копий используемой информации;- проверка работоспособности устройств компьютера;- выдача справочной информации о компьютере и др.;3) инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.Самая важная системная программа - это операционная система (ОС) - программа, определяющая систему команд, распределение ресурсов и формат данных, которые обеспечивают две основные задачи: взаимодействие пользователя с компьютером и управление имеющимися ресурсами (логическими и физическими).Операционная система, как правило, содержит следующие основные компоненты:- процессор командного языка, который принимает, анализирует и выполняет команды, адресованные операционной системе;- программы управления вводом/выводом (драйверы устройств);- программы, управляющие файловой системой (способом и средствами для организации хранения файлов на материальном носителе).Командный процессор операционной системы определяет способ выполнения анализа и исполнения команд пользователя, включая загрузку готовых программ из файлов в оперативную память и их запуск.Для управления внешними устройствами компьютера используются специальные системные программы - драйверы. Драйверы стандартных (обязательных) устройств образуют в совокупности с минипрограммой тестирования наличия и исправности компонентов базовую систему ввода-вывода (BIOS), которая заносится в постоянное ЗУ при изготовлении сборочной кросс-платформы (материнской платы) компьютера.Файл (англ. file - папка) - это именованная совокупность любых данных, размещенная на внешнем запоминающем устройстве и хранимая, пересылаемая и обрабатываемая как единое целое. Файл может содержать программу, числовые данные, текст, мультимедийную информацию и т.п..Термин «мультимедиа» - собирательное понятие для различных компьютерных технологий, при которых используется несколько информационных сред, таких, как графика, текст, видео, фотография, движущиеся образы (анимация), звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение. В первом приближении его можно перевести как «многосредность» Кирмайер М. Мультимедиа. - СПб., 1994..Прикладная программа - это программа, используемая для выполнения различных специализированных задач. Например: автоматизированные системы бухгалтерского учета, системы управления базами данных, программы - редакторы мультимедийной информации.Инструментальные программы служат для создания и адаптации прикладных программ и операционных систем. В настоящее время существуют целые системы программирования, предназначенные для разработки новых программ на языках программирования. Такие системы обычно предоставляют пользователям интегрированные наборы средств, включающих: компилятор, интерпретатор, среду разработки, библиотеки стандартных программ и функций, отладочные программы, встроенный ассемблер и т.п.Перечисленные подходы к технической и программной реализации обработки формализованной информации в силу универсальности нашли широкое применение в различных сферах производственной деятельности, однако существуют области, где специфические требования к характеристикам, габаритам, набору фиксированных алгоритмов делают применение универсальных конфигураций компьютера неэффективным. В таких случаях используют специализированные микропроцессоры и микро-ЭВМ, с задаваемыми при изготовлении (или сборке) связями, алгоритмами и выполняемыми задачами, получившими название микроконтроллеров. Обычно микроконтроллеры выполняют специфические задачи управления техническими устройствами, алгоритмического преобразования формализованных данных, контроля и коррекции состояния информационных ресурсов и т.п.2.2 Особенности телекоммуникационных системРазвитие технических средств обработки информации не только стирает грани различия в различных технологиях, связанных со сбором, обработкой, передачей и хранением информации. Рост вычислительных возможностей одновременно с повышением доступности компьютерных средств обработки вызывает их слияние не только со средствами связи и управления производством, но и практически со всеми сферами жизнедеятельности человека. Поэтому классификация информационных технологий может проводиться по назначению, степени интегрированности в производственные процессы, области применения, степени автоматизации процессов, пространственно-временным характеристикам, форме и содержанию информационных ресурсов. Тем не менее, при всех различиях, в той или иной степени в каждой из них (при выполнении требований производственной эффективности) присутствуют три основных составляющих: телекоммуникационная, информационно-технологическая и обеспечения информационной безопасности. Важно подчеркнуть, что перечисленные компоненты не только входят в обязательный состав прочих разновидностей «высоких технологий», но и сами являются их самостоятельными видами.Телекоммуникационная составляющая включает в себя набор сетей связи и передачи данных, реализуемых на основе современных стандартов и технологий в области связи и передачи данных.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32
|
